备份和恢复树莓派完整系统

备注

以往在Ubuntu的实践中，我是 使用tar方式备份和恢复系统 。在 NVIDIA Jetson 我也尝试采用这种方式替换TF卡，但是实践发现 Jetson 并没有采用Linux常规的Grub作为bootloader，而是使用了 U-Boot Customization ，所以初次实践并没有成功。

不过，我计划采用树莓派来构建集群，所以，这种通过tar方式复制系统的方案，我准备在树莓派上实践。并且，我觉得通过恰当的脚本，克隆安装树莓派操作系统，是一种可行的规模化部署方案。

以下文档暂存，待我购置了新的树莓派设备后实践修改

备份Jetson

  • 登陆到Jetson系统中，执行以下命令，将操作系统完整打包:

    cd /
tar -cvpzf jetson.tar.gz --exclude=/jetson.tar.gz --exclude=/home/huatai/Dropbox --one-file-system /

参数解释：

  • c - 创建新的备份归档

  • v - 详细模式，tar 命令将在屏幕显示所有过程

  • p - 保留归档文件的权限设置

  • z - 使用gzip压缩

  • f <filename> - 指定存储的备份文件名

  • --exclude=/example/path 备份中不包括指定的文件

  • --one-file-system - 不包含其他文件系统中文件。如果你需要其他文件系统，例如独立的 /home 分区，或者也想包含 /media 挂载的扩展目录中文件，则要么单独备份这些文件，要么不使用这个参数。如果不使用这个参数，就需要使用 --exclude= 参数一一指定不包含的目录。这些不包含的目录有 /proc ，/sys ，/mnt ，/media ，/run 和 /dev 目录。

上述操作会将根目录打包成一个大备份文件 jetson.tar.gz ，如果要将备份文件风格成小文件，可以加上以下命令部分:

tar -cvpz --exclude=/jetson.tar.gz --exclude=/home/huatai/Dropbox --one-file-system / | split -d -b 3900m - /jetson.tar.gz

替换(恢复)

  • 现在我们把新的TF卡通过USB读卡器转接后插入Jetson的USB接口，识别为一个 /dev/sdb ，需要分区然后格式化成和之前相同的 ext4 文件系统:

    parted -a optimal /dev/sdb mklabel gpt
parted -a optimal /dev/sdb mkpart primary 0% 100%
parted -a optimal /dev/sdb name 1 root
mkfs.ext4 /dev/sdb1

  • 格式化之后的 /dev/sdb1 自动被系统挂载到 /media 目录下，如果没有自动挂载，也可以执行以下命令挂载:

    mount /dev/sdb1 /media

我们检查挂载可以看到:

# df -h
Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/mmcblk0p1   29G   18G   11G  64% /
...
/dev/sdb1       117G   61M  111G   1% /media

  • 解压缩系统备份文件到挂载 /dev/sdb1 的 /media 目录:

    tar -xpzf /jetson.tar.gz -C /media --numeric-owner

  • 切换到新磁盘操作系统:

    mount -t proc proc /media/proc
mount --rbind /sys /media/sys
mount --make-rslave /media/sys
mount --rbind /dev /media/dev
mount --make-rslave /media/dev

备注

--make-rslave 蚕食在后面安装systemd支持所需

  • 进入系统:

    chroot /media /bin/bash
source /etc/profile
export PS1="(chroot) $PS1"

现在使用 df -h 可以看到挂载在根目录下是 /dev/sdb1 也就是我们刚恢复到新TF卡中的系统:

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdb1       117G   11G  101G  10% /
tmpfs           2.0G     0  2.0G   0% /sys/fs/cgroup
none            1.8G     0  1.8G   0% /dev
tmpfs           2.0G  4.0K  2.0G   1% /dev/shm

  • 检查新TF卡的文件系统UUID，这个UUID将用于磁盘挂载和grub启动

由于是不同的磁盘系统，文件系统的UUID会变化，所以需要修改成新的分区的UUID:

blkid /dev/sdb1

显示输出:

/dev/sdb1: UUID="5a9a20da-2b27-4217-8c9e-0eb1df48ff32" TYPE="ext4" PARTLABEL="root" PARTUUID="cc005e6e-4cfd-41cb-8590-fa652287fc60"

需要注意，在 /etc/fstab 中使用的是 UUID ，而在 grub 中则需要指定 PARTUUID。

  • 修改 /etc/fstab 内容:

    #/dev/root / ext4 defaults 0 1
UUID=5a9a20da-2b27-4217-8c9e-0eb1df48ff32 / ext4 defaults 0 1

备注

和常规的x86平台直接安装grub不同，在Jeton中是修改 /boot/extlinux/extlinux.conf 。

  • 安装 grub2-common 以便能够使用 grub-install 工具:

    apt install grub2-common

  • 在 /dev/sdb 上安装grub:

    grub-install /dev/sdb

这里我遇到报错:

grub-install: error: /usr/lib/grub/arm64-efi/modinfo.sh doesn't exist. Please specify --target or --directory.

  • 修改 /boot/extlinux/extlinux.conf 添加

    TIMEOUT 30 DEFAULT primary

    MENU TITLE L4T boot options

    LABEL primary

    MENU LABEL primary kernel LINUX /boot/Image INITRD /boot/initrd #APPEND ${cbootargs} quiet APPEND ${cbootargs} root=UUID=cc005e6e-4cfd-41cb-8590-fa652287fc60 rootwait rootfstype=ext4

备注

有关Jetson的启动配置，参考 JetsonHacksNano: rootOnUSB